単一サイクルのデータパスにハーフワードと負荷のバイトをロード

Question

データメモリを変更することなく、単一サイクルのデータパスに負荷バイトを実装について尋ね、その溶液は以下のものでしたされています。

この問題が発生しました

altテキストhttp://img214.imageshack.us/img214/7107/99897101。 JPG の

  

これは実際には非常に現実的です   質問;ほとんどのメモリシステムは、   完全に単語ベース、および個々の   バイトは通常のみを取り扱っています   プロセッサの内部。あなたが表示されたら   多くのコンピュータ上の「バスエラー」、この   多くの場合、プロセッサが試みたことを意味   したメモリアドレスにアクセスするには   ない適切ワード境界で整列し、   メモリシステムは、例外を上げました。   とにかく、バイトアドレスの可能性があるため、   4の倍数ではない、我々は通過できません   それらを直接メモリへ。しかし、我々   それでもので、任意のバイトで取得することができます   各バイトは、いくつかの中に見つけることができます   単語、およびすべてのワードアドレスです   最初の我々だから、4の倍数   やる必ず私たちが権利を取得することです   語。私たちは、高い30ビットを取る場合   アドレス（すなわち、ALUresult [31-2]）   そして2つの0ビットと組み合わせます   ローエンド（これは何を「左です   シフト2” 単位は本当にやっている）、我々   言葉のバイトアドレスを持っています   希望のバイトが含まれています。これは   ちょうどバイト自身のアドレス、丸みを帯びました   4.この変更の倍数にダウン   手段LWは今もラウンドすること   アドレスは4の倍数にダウンしたが、   その非整列アドレスからのOK   これでとにかくLWのために動作しないでしょう   メモリユニット。 OK、今はデータを取得します   バックメモリからの言葉。私たちはどのように入手できますか   我々はそれから出たいバイト？まあ、   バイトのバイト・オフセットことに注意してください   ワード内だけで与えられます   バイトのの下位2ビット   住所。そこで、我々は、単にそれらを使用する2   適切なバイトを選択するためのビット   マルチプレクサを使用した単語のうち。注意   ビッグエンディアンのバイトの番号の使用、   MIPSに適しています。次に、我々   有する32バイトをゼロ拡張   ビット（すなわち、わずか24と組み合わせます   その高い端でゼロ）、なぜなら   問題は、そうすることを指定します。実際には、   これは、のわずかな間違いでした   質問：実際には、LBU   命令バイトをゼロ拡張しますが、   ポンド、それを符号拡張します。しかたがない。   最後に、我々は拡張する必要が   1を受け入れるためにマルチプレクサMemtoReg制御   新しい入力：のためのゼロ拡張バイト   ポンドのケース。 MemtoReg制御   信号は2ビットに拡大されなければなりません。ザ・   00元の0と1のケース変化   および01は、それぞれ、我々は新しいを追加します   ケース10のみの場合に使用されています   ポンドのます。

私はかなり実際に、これは特に2によるALU結果はバイトアドレスを与えるだろう左シフトについて、説明を読んだ後も、どのように機能するかについて理解していない...どのようにこれは可能です??私は半分のワードをロードしたいそうならば、私は1つの左シフトを行うだろうと私は半分のワードのアドレスを得るでしょう？データメモリを変更することで、負荷バイト、負荷のハーフワードを行うには良い方法何でしょうか？ （私たちは、データメモリを変更することができないことプットの制約上記の質問）

Answer 1

原作者は、単にメモリから読み出される32ビットのデータにバイト・マルチプレクサを追加しているように見えます。このメモリは、完全な32ビット自然に整列負荷（LW命令）を可能にし、追加のバイトマルチプレクサ及びゼロ拡張は、（LBU命令）もロードバイト命令を可能にする。

ALU結果の左シフトはワードアドレスを生成する、のないのバイトアドレス、および信号ルーティングにおける2によって暗黙の右シフトを占めています。最終結果は、単にメモリに送られる前に（ゼロ）マスクさALU結果の下位2ビットです。 ALU値の2つのLSBは、ワードメモリは、任意のバイトを読み取ることができるように、ダウンストリームバイトマルチプレクサにメモリの供給されます。

ロードハーフワード（16ビット）のために示される論理には直接サポートされず、単にバイト、完全な32ビットワード。あなたは、しかし、簡単に同様のアプローチを用いて支持言葉の代わりに、バイト（あるいはその両方）にロジックをバイトアドレッシングを変更することができます。